UNIVERSIDADE CASTELO BRANCO
CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO LATO SENSU EM HIGIENE E INSPEÇÃO DE
PRODUTOS DE ORIGEM ANIMAL E VIGILÂNCIA SANITÁRIA DE ALIMENTOS
MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DA CARNE
Sérgio Sia
São Carlos SP, nov.2007
1
Sérgio Sia
Aluno do Curso de Especialização lato sensu em Higiene e Inspeção de Produtos de
Origem Animal e Vigilância Sanitária de Alimentos da UCB
Edição: 01/06
METODOS DE CONSERVAÇÃO DA CARNE
Trabalho monográfico de conclusão do curso de Especialização lato sensu em
Higiene e Inspeção de Produtos de Origem Animal e Vigilância Sanitária de
Alimentos (TCC), apresentado à UCB como requisito parcial para obtenção do título
de Especialização lato sensu em Higiene e Inspeção de Produtos de Origem Animal
e Vigilância Sanitária de Alimentos, sob a orientação do Prof. Eduardo Alexandre
Hofstatter
São Carlos SP, nov. 2007
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MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DA CARNE
Elaborado por Sérgio Sia
Aluno do Curso de Especialização lato sensu em Higiene e Inspeção de Produtos de
Origem Animal e Vigilância Sanitária de Alimentos da UCB
Foi analisado e aprovado com
grau: .................................
São Carlos SP, 05 de Janeiro de 2008
_________________________________________________
Prof. Orientador Eduardo Alexandre Hofstatter
São Carlos SP, nov. 2007
ii
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RESUMO
Hoje em dia a demanda dos consumidores é maior por alimentos frescos, mais
naturais e menos processados. Durante o processamento e a estocagem dos
alimentos, a cor, a textura, o sabor e a qualidade nutricional devem ser preservados.
Além disso, deve existir sempre um compromisso entre a qualidade e a segurança
dos alimentos. Esta monografia objetivou analisar os métodos de conservação da
carne. Conclui-se que os processos de conservação de alimentos permitem:
aumentar o período de tempo durante o qual os alimentos podem ser consumidos
com segurança; em certos casos, melhorar as propriedades organolépticas dos
alimentos, isto é, propriedades agradáveis aos órgãos dos sentidos; ultrapassar a
sazonalidade do consumo de certos alimentos, tornando a dieta mais variada e
equilibrada; aumentar a higiene alimentar; facilitar a tarefa de preparação dos
alimentos.
Palavras-chave: Carne; Métodos de conservação
4
ABSTRACT
Nowadays the demand of the consumers is bigger for cool, more natural foods and
less processed. During the processing and the stockage of foods, the color, the
texture, the flavor and the nutritional quality must be preserved. Moreover, a
commitment between the quality and the security of foods must always exist. This
monograph objectified to analyze the methods of conservation of the meat. One
concludes that the processes of food conservation allow: to increase the period of
time during which the foods can be consumed with security; in certain cases, to
improve the organolepthics properties of foods, that is, pleasant properties to the
agencies of the directions; to more exceed the sazonality of the consumption of
certain foods, becoming the varied and balanced diet; to increase the alimentary
hygiene; to facilitate the task of preparation of foods.
Key words: Meat; Methods of conservation
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ............................................................................................................6
1 ATRIBUTOS DA QUALIDADE DA CARNE ............................................................8
1.1. COR ...................................................................................................................9
1.2 ATMOSFERA MODIFICADA E MICROBIOLOGIA ........................................................13
1.3. MACIEZ DA CARNE ............................................................................................19
1.4. PH ...................................................................................................................21
2 OXIDAÇÃO ............................................................................................................23
3 CONGELAMENTO E EMBALAGENS...................................................................29
3.1 EMBALAGENS .....................................................................................................31
3.1.1 POLIESTIRENO – PS .....................................................................................32
3.1.2 POLICLORETO DE VINILA – PVC ....................................................................33
CONCLUSÃO ...........................................................................................................34
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................35
6
INTRODUÇÃO
Hoje em dia a demanda dos consumidores é maior por alimentos frescos,
mais naturais e menos processados. Durante o processamento e a estocagem dos
alimentos, a cor, a textura, o sabor e a qualidade nutricional devem ser preservados.
Além disso, deve existir sempre um compromisso entre a qualidade e a segurança
dos alimentos.
Uma vez que a aparência visual é o principal critério no qual o consumidor
se baseia na hora da compra dos produtos cárneos, é essencial que ela seja
mantida o máximo possível. É necessário que se mantenha a estabilidade da cor da
carne durante sua distribuição, estocagem e comercialização. Neste sentido, o
controle da higiene e da temperatura do produto são fatores muito importantes,
assim como a seleção e a aplicação de materiais apropriados para embalagens da
carne e a atmosfera em que este produto será armazenado.
O sistema de embalagem de carnes mais utilizado no Brasil é o de
bandejas de poliestireno envoltas por filmes com alta permeabilidade a gases, como
o policloreto de vinila (PVC), que limita a vida útil do produto, devido à oxidação da
mioglobina e ao rápido crescimento de microorganismos deteriorantes da carne.
Existe uma tendência no sentido de centralização das atividades de
processamento e empacotamento dos cortes de carne, com muitas vantagens para
o consumidor, como a conveniência de comprar uma carne já cortada e embalada
neste tipo de operação, além da qualidade do produto e da segurança do alimento.
No caso dos varejistas, além da centralização das operações de corte e
embalagem, existe a possibilidade de se adquirir um produto que terá um tempo
maior de estocagem, o que resultará em vantagem econômica e em reduções do
espaço físico das instalações, assim como menores custos de mão-de-obra e frete,
resultando num sistema mais moderno que atenda às novas tendências do mercado.
Para que isto ocorra, é necessário que sejam utilizadas embalagens apropriadas,
em
atmosferas
modificadas
que
permitam
uma
maior
preservação
das
características originais dos cortes, levando a uma maior vida útil dos produtos
cárneos. Talvez a consideração mais importante a respeito de embalagens
7
preservativas, seja a seleção e a manutenção da atmosfera apropriada dentro da
embalagem.
A embalagem em atmosfera modificada é um dos métodos de
preservação de alimentos que mantém a qualidade natural e prolonga o tempo de
estocagem dos mesmos. O uso de embalagem com atmosfera modificada altera o
meio ambiente no momento do empacotamento, mas permite que a atmosfera no
interior do pacote mude ao longo do período de estocagem.
Feitas estas considerações iniciais, esta monografia objetivou analisar os
métodos de conservação da carne.
8
1 ATRIBUTOS DA QUALIDADE DA CARNE
A maciez da carne é um fator muito importante para o mercado
consumidor. O Brasil possui um rebanho de aproximadamente 183 milhões de
cabeças (ANUALPEC, 2005), onde a grande maioria consiste de bovinos com
genótipo Bos indicus, o qual se adaptou bem às condições de manejo, devido à sua
rusticidade e resistência às temperaturas tropicais. Porém, a textura da carne destes
animais tem sido bastante contestada no mercado internacional, pois à medida que
a porcentagem do genótipo Bos indicus aumenta, a maciez da carne tende a
decrescer e a variabilidade da mesma aumenta.
Estudos têm sido desenvolvidos evidenciando o sistema enzimático
calpaínas e calpastatina como o responsável pela maciez progressiva da carne após
o abate do animal, confirmando as hipóteses estudadas de que a carne é o
resultado de processos proteolíticos do pós-morte que ocorrem no músculo. Uma
possível explicação para essa variação na maciez da carne de animais Bos indicus
seria que os mesmos apresentam maior atividade de calpastatina (CORÓ et
al.,1999).
De acordo com Felício (1997), os dois principais atributos da qualidade da
carne são o visual, pelo qual o consumidor é atraído ou não na hora da compra, e o
gustativo, que só é percebido após o preparo da carne. Estes atributos sofrem
influências de fatores intrínsecos, associados ao genótipo dos animais e às
condições ambientais, e de fatores extrínsecos, que se confundem com
procedimentos técnicos do manejo pré e pós-abate, em todos os segmentos, até
chegar ao consumidor final.
A venda de cortes cárneos especiais agrega valor ao produto, o que é
uma vantagem para toda a cadeia do setor produtivo, inclusive ao consumidor que
pode ter a garantia da qualidade do mesmo. Assim, para que a carne tenha esta
garantia de melhor qualidade, é preciso que se enfrente desafios, superando as
expectativas do consumidor através de conhecimentos e atuação sobre os fatores
que influenciam a qualidade da carne, em especial a cor e a maciez.
9
1.1. COR
A cor da carne bovina mais aceitável pelos consumidores é vermelho
cereja brilhante, porém possui uma vida útil muito curta (LUCHIARI FILHO, 2000).
Isto é muito importante em cortes de carne vermelha em que a perda da cor na
superfície é inevitável, e essa descoloração é interpretada como indicação de uma
carne menos saudável, discriminada pelos consumidores com freqüência.
A cor da carne pode ser afetada por vários fatores, ao longo da cadeia de
produção da mesma, incluindo raça, dieta, idade do animal, manejo pré-abate,
variações no resfriamento das carcaças, tempo e temperatura de maturação,
empacotamento, distribuição e marketing, incluindo a luz e outras condições de
apresentação dos cortes (KROPF, 1993 apud INSAUSTI et al., 1999). No trabalho
conduzido por Jeremiah e Gibson (2001), a cor vermelha das carnes, medida pela
característica a* do sistema CIE, foi perdendo sua intensidade com o decorrer do
tempo de armazenamento (até 24 semanas), independente da temperatura de
estocagem (-1,5ºC, 2ºC ou 5°C), mas esta perda foi progressivamente mais lenta em
amostras estocadas em temperaturas mais baixas (-1,5ºC).
A cor da carne é afetada pelas condições de empacotamento, pois a
atmosfera gasosa que circunda a carne é um dos mais importantes fatores que
afetam a cor da mesma nos processos de estocagem e distribuição, juntamente com
a presença de microrganismos, temperatura e pH (JEREMIAH, 2001).
A cor da carne resulta da presença de vários pigmentos e pode sofrer
influência de fatores biológicos como o pH do músculo, a temperatura muscular, a
umidade relativa, condições visuais como iluminação e raios ultravioletas, além de
contaminação bacteriana (CICHOSKI et al., 1996). O manejo pré-abate também
pode influir na coloração da carne, pois o animal estressado antes do abate, terá um
consumo excessivo de glicogênio muscular, acarretando uma pequena queda nos
valores do pH pós-morte nos músculos, possivelmente resultando em pH acima de
6,6 (GASPERLIN et al., 2000). Neste caso a carne terá uma coloração escura, e
essa anomalia é conhecida como carne escura, firme e seca (dark, firm and dry).
Alguns músculos da carcaça são particularmente escuros, outros são
vermelhos mais claros. Essa diferença na coloração é causada, dentre outros
10
fatores, pela concentração de uma proteína denominada mioglobina, presente no
sarcoplasma das fibras musculares (LUCHIARI FILHO, 2000). A quantidade de
mioglobina nos animais varia com a espécie, a idade, o sexo, o músculo e sua
atividade física. Assim, a carne dos bovinos tem uma cor vermelha brilhante,
enquanto a de suíno é pálida, sendo também pálida a carne do vitelo, mostrando
neste caso que os animais jovens possuem menos mioglobina que os já maduros.
Do mesmo modo, os machos inteiros possuem músculos mais ricos em mioglobina
que os castrados ou as fêmeas (PARDI et al., 2001).
Após a sangria, a mioglobina constitui 80-90% dos pigmentos totais da
carne bovina. Em geral, teores mais altos de mioglobina são encontrados em
músculos de animais com maior atividade. As diferenças de cor entre músculos e
muitas variações entre espécies são devido aos tipos de fibras musculares
presentes. Além disto, a estrutura e a textura dos músculos influenciam na reflexão e
absorção da luz, contribuindo com as diferenças visuais nas cores de diversos
cortes de carne (HEDRICK et al., 1993).
A hemoglobina das células vermelhas transporta o oxigênio para os
capilares na superfície muscular, e a partir deste ponto o carreamento de oxigênio
para o interior da fibra é realizado pela mioglobina. Assim, as fibras especializadas
em metabolismo aeróbico, apresentam uma alta concentração de mioglobina. A
química da cor da carne envolve os pigmentos heme, especificamente o pigmento
mioglobina (HEDRICK et al., 1993).
Segundo Venturini (2003), a mioglobina é encontrada em altas
concentrações nos tecidos musculares e sua propriedade funcional mais importante
é a habilidade de ligar-se reversivelmente ao oxigênio molecular. A mioglobina, que
tem estrutura similar à hemoglobina, porém de maior peso molecular, é formada por
uma proteína globular e uma porção não-protéica, denominada grupo heme. A
porção heme do pigmento é de interesse tecnológico, pois a cor da carne é
fortemente dependente do estado de oxidação do ferro presente neste grupo.
Quando o ferro estiver associado a uma molécula de oxigênio, a carne apresentará
coloração vermelho brilhante, e o pigmento será chamado de oximioglobina. Quando
associado à uma molécula de água, a cor será vermelho púrpura, por causa da
mioglobina reduzida. Deste modo, quando houver associação com uma molécula de
dióxido de carbono ou oxidação do ferro, a cor da carne será marrom, devido à
11
formação de metamioglobina. A conversão da forma ferrosa em forma férrica resulta
em oxidação (HEDRICK et al., 1993). Cerca de 20% de metamioglobina na
superfície de carnes bovinas é suficiente para causar rejeição dos produtos pelos
consumidores.
A cor vermelho intensa da carne é produzida pela oxigenação da
deoximioglobina em oximioglobina, devido à exposição da mesma ao O2. Essa
oxigenação é rapidamente reversível com as mudanças parciais na pressão do O2.
Quando não há oxigênio, a forma predominante do pigmento é a forma reduzida
mioglobina (Mb), que apresenta coloração vermelho-púrpura, como nas carnes
embaladas a vácuo. Ao ser exposta ao ar, a Mb combina-se com o oxigênio e forma
a oximioglobina (MbO2), de cor vermelho brilhante, indicando ao consumidor que o
produto é fresco e de qualidade. A partir da oxidação do íon ferroso Fe++ para íon
férrico Fe+++, forma-se a metamioglobina (MetMb), que é o pigmento marrom
acinzentado, indesejável pelos consumidores de carne (VENTURINI, 2003). Tanto a
profundidade da penetração do oxigênio na superfície da carne como as
quantidades de Mb, de MbO2 e de MetMb, influenciam os graus de luminosidade e
de saturação da cor dos músculos cárneos (ATKINSON et al. 1969; LEDWARD,
1970; JOHANSSON, 1989 apud FELDHUSEN et al., 1995).
Normalmente, a superfície da carne exposta é vermelho brilhante porque a
mioglobina está oxigenada, mas pode ocorrer deterioração dessa cor durante o
armazenamento e exposição no varejo, devido à oxidação de pigmentos e/ou
mesmo de lipídeos, entre outros motivos (PEREIRA, 2002).
Com
a
oxidação
da
deoximioglobina
ou
da
oximioglobina
em
metamioglobina ocorre descoloração ou escurecimento da carne e o retardamento
da reversão da oxidação só ocorre pela mediação da enzima redutora de
metamioglobina (GILL; MOLIN, 1991 apud JEREMIAH, 2001). Assim, a preservação
da aparência dos cortes de carne envolve principalmente a prevenção ou o
retardamento da formação da metamioglobina na superfície da carne (GILL, 1996).
A molécula de deoximioglobina é mais susceptível à oxidação do que a
oximioglobina. Desta forma, a metamioglobina forma-se mais rapidamente em
baixas concentrações de O2. Torgren (2003), estudando carnes armazenadas em
diferentes tipos de embalagens (a vácuo ou em atmosfera modificada com e sem a
presença de oxigênio), por um período de 16 dias, encontraram carnes embaladas
12
sem a presença de O2 com valores de croma a* inferiores e com as superfícies das
mesmas descoloridas, quando comparadas às carnes embaladas a vácuo ou na
presença de O2.
Mesmo quando o desenvolvimento da metamioglobina é prevenido pela
rigorosa exclusão do O2 durante a estocagem, a deterioração da atividade redutora
de metamioglobina diminui a habilidade do músculo em resistir à descoloração,
quando exposto novamente ao oxigênio. A taxa de formação de metamioglobina
varia entre os músculos, mas aumenta com o aumento da temperatura de
estocagem, em todos os músculos. A redução na estabilidade da cor é maior em
músculos com mais alta estabilidade inicial, e menor para músculos que apresentam
mais baixa estabilidade inicial. Gill e Molin (1991 apud JEREMIAH, 2001),
concluíram que após 12 semanas de estocagem a estabilidade da cor de qualquer
músculo, sem pré-formação de metamioglobina, é semelhante à estabilidade da cor
dos músculos com mais baixa estabilidade inicial da cor.
A cor da carne também é determinada pelas propriedades de dispersão de
luz pela superfície da mesma e não só pelo estado de oxidação da mioglobina. De
acordo com Venturini (2003), a ressonância das duplas ligações conjugadas do
grupo heme é responsável pela habilidade da mioglobina em absorver luz visível. A
mioglobina é caracterizada por uma banda de absorção com um máximo em 555
nm, e sua cor é roxa. Na metamioglobina, o maior pico ocorre em 505 nm, e sua
aparência visual é marrom. Conseqüentemente, a percepção visual da carne
depende não somente das características do espectro do pigmento, mas das
características de espalhamento e dispersão da luz pelo músculo.
A variabilidade muscular é um fator muito importante na estabilidade da
cor da carne. Segundo O’Keefe e Hood (1981), tecidos musculares deficientes em
enzimas ou cofatores necessários para a redução da forma oxidada não serão
capazes de reconverter MetMb, que uma vez formada persistirá na carne. Os
autores afirmaram que diferentes tecidos musculares podem apresentar diferentes
capacidades de redução de MetMb. Músculos com maior capacidade de redução
apresentam coloração relativamente mais estável quando expostos ao ar.
13
1.2 ATMOSFERA MODIFICADA E MICROBIOLOGIA
A vida de prateleira ou vida útil de carne bovina in natura está diretamente
relacionada com a qualidade inicial da carne, com a eficiência do sistema de
embalagem e com a adequação da cadeia frigorífica nas etapas de comercialização.
A melhora na vida útil dos produtos cárneos ocorrerá através de propriedades de
cor, estabilidade oxidativa e crescimento microbiano, sendo também influenciada
pelas condições do meio ambiente em que são estocadas (KENNEDY et al., 2004).
Quanto mais adequados forem estes fatores, melhor será a qualidade do produto
que chegará à mesa dos consumidores (NISHI; FARIA, 2006).
A embalagem tem um papel social muito importante, principalmente no
setor de alimentos, uma vez que ela possibilita que os produtos cheguem a lugares
remotos, preservando suas características e qualidades, o que não seria viável sem
uma embalagem adequada. Com a escolha da embalagem certa, é possível reduzir
o desperdício de alimentos e aumentar a distribuição de produtos acondicionados
com higiene e segurança, melhorando assim a qualidade de vida (PERES, 2006).
As tecnologias de embalagens evoluíram rapidamente, nas duas últimas
décadas. Conseqüentemente, o conhecimento das características dos sistemas e
materiais de embalagens, assim como os fatores do não-empacotamento que
influenciam a manutenção da qualidade, são aspectos essenciais a serem
considerados na seleção de sistemas apropriados de empacotamento. De acordo
com Peres (2006), a indústria da carne exige maior segurança no manuseio deste
tipo de produto para evitar a perda e deterioração do mesmo, por isso necessita de
uma embalagem resistente para a conservação da aparência e frescor do produto
no varejo, além de boa apresentação da embalagem aos olhos do consumidor, com
formas simétricas para um melhor aspecto na prateleira.
A principal função da embalagem preservativa é atrasar a deterioração
microbiológica, restringindo o crescimento de organismos deteriorantes. Porém, para
se tornar viável comercialmente, a deterioração não-microbiana também deve ser
controlada (GILL, 1996). O sistema de embalagem mais comum para a
comercialização de cortes bovinos, que é aquele que utiliza bandejas de poliestireno
recobertas com filme de PVC, possui como principal limitação a conservação da cor
14
da carne. Sob condições normais de comercialização, em balcões refrigerados a 5ºC
ou mais, a vida útil nestas embalagens fica restrita a dois ou três dias, porque
embora ainda conserve grande parte de suas propriedades sensoriais e
microbiológicas,
a
coloração
vermelho-brilhante
torna-se
marrom
escuro
(SARANTÓPOULOS, 1991 apud PFLANZER JÚNIOR; FARIA, 2006).
O período de estocagem dos alimentos é consideravelmente prolongado
pela modificação da atmosfera que circunda o produto, a qual reduz a taxa de
respiração dos alimentos e diminui a atividade dos microorganismos presentes
(JAYAS et al., 2002). Em embalagens com atmosfera controlada, a atmosfera é
alterada inicialmente e depois monitorada durante todo o tempo de estocagem.
Conseqüentemente, o uso dessas embalagens irá maximizar a vida útil do produto,
levando a uma maior flexibilidade na distribuição e na comercialização das carnes
(JEREMIAH, 2001).
Embalagem em atmosfera modificada (ATM) é um método bem conhecido
para prolongar a vida útil de prateleira de vários alimentos, inclusive das carnes. De
acordo com Nishi e Faria (2006), este sistema de embalagem influencia o
comportamento da carne por alterar o ambiente interno da embalagem, também
conhecido como micro ambiente. O sistema também reduzirá a contaminação da
carne, além de constituir barreira efetiva ao vapor de água, prevenindo a perda por
evaporação. Mas a principal característica da alteração da atmosfera gasosa é que a
mesma vai influenciar na cor da carne e determinar a extensão e o tipo de
deterioração microbiológica durante a estocagem.
As atmosferas usadas combinam concentrações diferentes de oxigênio
(O2), dióxido de carbono (CO2) e nitrogênio (N2), para manter a aparência de carne
fresca e de coloração vermelha, tanto sob o ponto de vista microbiano como
organoléptico, e cada um desses gases possui participação específica na extensão
da vida útil do produto. Segundo Mancini e Hunt (2005), o foco das pesquisas está
em descobrir qual a melhor mistura destes gases nas embalagens, com a qual será
mantida a cor inicial da carne, a estabilidade desta cor e o tempo de vida deste
produto, retardando o crescimento bacteriano e a oxidação lipídica.
Atmosferas modificadas contendo altas concentrações de O2, geralmente
consistem em misturas de 70% de O2 e 30% de CO2. O CO2 na atmosfera da
embalagem
restringe
o
crescimento
de
bactérias
aeróbicas
que
causam
15
deterioração, enquanto a elevada concentração de O2 permite a conservação da cor
da carne e prolonga a estabilidade da oximioglobina (GILL, 1991 apud JEREMIAH,
2001). De acordo com Eilert (2005), a maioria dos produtos cárneos embalados em
atmosferas modificadas têm sido oferecidos em meio ambientes com alta
concentração de O2 (aproximadamente 80% de oxigênio), para garantir a cor das
carnes, e com um mínimo de 20% de CO2, para prevenir o crescimento microbiano
no ambiente. Ahvenainen, (1989 apud SEKAR et al., 2006), também recomenda a
proporção de 20% de CO2 e 80% de O2 como a mistura de gases mais apropriada
para acondicionar carnes frescas, assim como Kennedy et al. (2004), que mostraram
ser a composição de gases 80:20:0 de O2:CO2:N2, como a mais eficiente
combinação de empacotamento, mantendo e prolongando a cor vermelha atrativa
das carnes de carneiro embaladas em atmosfera modificada. Blakistone (1998) e
Taylor (1996) apud Jakobsen e Bertelsen (2000), afirmam que as concentrações
ideais de gases usadas em embalagens com atmosfera modificada para carnes
normalmente são de 20-30% de CO2 e 70-80% de O2. Os autores do trabalho
citado observaram que as carnes com maior estabilidade de cor vermelha brilhante
foram embaladas em concentrações de 55 e 80% de O2.
MacDougall (1982) indica o uso de embalagem em atmosfera modificada
para se evitar ou retardar a descoloração da carne pela rápida formação de
metamioglobina na mesma. Embalagem com concentrações de O2 maiores que
60% e com mínimo de 20% de CO2, na intenção de retardar o crescimento
microbiano, também faz com que a banda de metamiolgobina fique submersa à no
mínimo 1cm abaixo da superfície externa da carne. Desta forma, cortes na carne
feitos em espessuras menores de 2cm não sofrem a influência da pressão parcial do
oxigênio, não ocorrendo assim a rápida formação de metamioglobina na mesma.
A carne é um ótimo meio para o crescimento microbiano. Vários trabalhos
têm verificado a influência dos microrganismos na vida útil de produtos cárneos
estocados. A principal propriedade que explica o rápido crescimento microbiano na
carne consiste em sua própria composição: 75% de água e 25% de vários outros
metabólitos, como aminoácidos, peptídeos, nucleotídeos e açúcares (LAWRIE,
1979).
Depois do abate, a contaminação da carcaça é uma conseqüência natural
do processo de esfola e preparo da mesma. A temperatura é um dos mais
16
importantes fatores que influenciam o crescimento microbiano na carne, mas não o
único. A proporção de bactérias presentes na superfície da mesma também
depende do oxigênio disponível e da atividade da água, que determinam além da
quantidade, o tipo de microrganismo que cresce na carne (LABADIE, 1999).
O ponto no qual a deterioração microbiana torna-se evidente, depende da
natureza do substrato e do tipo de organismo presente. O crescimento de
organismos aeróbicos é prevenido na embalagem a vácuo, pela remoção do O2 e
produção de CO2. Contudo, a deterioração eventualmente se desenvolve como
conseqüência do crescimento de organismos capazes de tolerar condições
anaeróbicas. O crescimento de organismos aeróbicos é também inibido, mas não
evitado, em atmosferas modificadas com alta concentração de O2 e moderada de
CO2 (GILL; MOLIN, 1991 apud JEREMIAH, 2001).
Os efeitos inibitórios da concentração moderada de CO2 em floras
aeróbicas são aumentados em vários graus pela limitação da disponibilidade de O2
em atmosferas modificadas com baixa concentração deste gás, e nas embalagens a
vácuo (GILL; MOLIN, 1991 apud JEREMIAH, 2001). Além disto, as concentrações
de CO2 devem ser suficientemente altas para retardar o crescimento de espécies
tolerantes a condições anaeróbicas. Em embalagens com atmosferas controladas,
onde a atmosfera não é apenas modificada, mas controlada ou monitorada durante
todo o período de estocagem, a privação de O2 previne o crescimento de espécies
aeróbicas, enquanto as altas concentrações de CO2 inibem tanto as espécies
aeróbicas como as espécies tolerantes a condições anaeróbicas (GILL; MOLIN,
1991 apud JEREMIAH, 2001).
Embalagens a vácuo ou em atmosfera modificada exercem um importante
efeito nos microrganismos. Embalagens a vácuo geralmente são bastante estáveis
sob baixas temperaturas e uma limitada quantidade de O2 na atmosfera inibiria o
crescimento bacteriano e as únicas bactérias que produziriam populações
importantes seriam as que se desenvolvem em ambiente ácido (GILL; NEWTON,
1978).
Os lactobacilos têm pequeno efeito nas propriedades organolépticas da
carne. Produtos cárneos estocados a vácuo em temperatura em torno de 0ºC,
tiveram 3 a 4 semanas de vida (GILL; NEWTON, 1978). O crescimento dos
microorganismos durante a estocagem resulta do tipo de contaminação introduzida
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pelo processamento da carne e da influência dos fatores físico-químicos aplicados
durante a estocagem, como concluiu Labadie (1999), em revisão de literatura.
Segundo o autor, existe um limitado conhecimento sobre o metabolismo protéico
bacteriano nas carnes. Mais estudos neste campo poderia trazer informações
preciosas sobre a seletividade da carne na sua flora específica e indicar
precisamente como a carne é um nicho ecológico para aquelas espécies de
bactérias envolvidas em sua deterioração.
A eficácia da embalagem em atmosfera modificada (ATM) é bem
conhecida pela indústria de carne e mais de 90% dos cortes das carcaças são
transportados dos frigoríficos para os distribuidores de carne desta maneira
(especialmente em embalagens a vácuo). O tempo máximo de estocagem da carne
fresca é alcançado quando a mesma é mantida sob atmosfera com 100% de CO2 e
em temperatura de –1,5ºC. Qualquer aumento na temperatura acima deste valor
ótimo resultará numa diminuição proporcional na vida útil do produto (GILL; SHAND,
1993 apud JEREMIAH; GIBSON, 2001). O efeito inibitório do CO2 ao crescimento
microbiano aumenta com a diminuição da temperatura da carne. A população de
bactérias láticas reduz a ameaça dos patógenos, garantindo segurança ao alimento
(JAYAS et al., 2002).
Apesar de ter sido observado que a atmosfera das embalagens modificase muito pouco com a estocagem, as concentrações de O2, CO2 e N2 são alteradas
progressivamente, com o O2 decrescendo mais rapidamente, enquanto a
concentração
de
N2
aumenta
progressivamente
com
a
diminuição
das
concentrações dos outros gases (GILL; MOLIN, 1991 apud JEREMIAH, 2001).
A despeito de ser proibido o uso do monóxido de carbono (CO) na
embalagem de alimentos em muitos países, Luño et al. (2000), mostraram
resultados em que atmosfera contendo 50% de CO2 e 0,5 a 0,75% de CO, na
presença de baixas concentrações de O2 (24%) foi capaz de prolongar a vida útil de
carne bovina por 5 a 10 dias, à temperatura de 1ºC, quando comparada com carne
estocada em atmosfera contendo 70% de O2 e 20% de CO2. Os autores concluíram
que a presença de CO e de 50% de CO2 prolongou a vida de prateleira dos
produtos pela inibição do crescimento de bactérias que provocam deterioração da
carne, pelo atraso na formação de metamioglobina, pela estabilização da cor
vermelha, além de manter o odor de carne fresca nos produtos, diminuindo as
18
reações oxidativas. Os autores enfatizaram também que mais altos níveis de CO na
mistura de gases, podem resultar em risco de a cor atrativa do produto mascarar o
crescimento microbiano, apesar do forte odor que esta infestação proporciona à
carne.
Utilizando também baixas concentrações de CO nas embalagens com
atmosfera modificada, Sorheim et al. (1999), encontraram diferenças na vida de
prateleira das carnes, determinadas pelo tempo em que os produtos apresentaram
odores diferentes, pela influência do método de embalagem, pela temperatura de
estocagem e ainda pela carga microbiológica apresentada na carne. Os resultados
sugeriram que carnes estocadas em misturas contendo CO, em embalagens a
vácuo ou em tipo “ziplock” tiveram vida de prateleira mais longa. Já as carnes
estocadas em altas concentrações de O2 desenvolveram odores de 2 a 7 dias mais
cedo, a 4º ou 8ºC, quando comparadas às carnes estocadas em outras misturas de
gases ou por outros métodos de empacotamento. Ainda neste experimento, os
autores concluíram que independente do método de embalagem, a vida de prateleira
das carnes pode ser prolongada consideravelmente se mantidas baixas as
temperaturas da câmara de resfriamento, uma vez que a temperatura de estocagem
influenciou intensamente na taxa de desenvolvimento da microflora e no tempo de
aparecimento de odores. Em relação à cor da carne, a mistura com CO garantiu um
brilho estável ou luminoso no vermelho das cores de todos os produtos avaliados,
independentemente da temperatura de estocagem.
Carpenter et al. (2001) investigaram se havia influencia ou não na
classificação da carne bovina a preferência dos consumidores pelas diferentes cores
de carne (vermelha, roxa ou marrom), e os diferentes sistemas de empacotamento
(atmosfera modificada–MAP, embalagem a vácuo–VSP ou embalagem tradicional–
PVC). Os consumidores examinados neste estudo mostraram preferência pela carne
de cor vermelha e de embalagem PVC, que provavelmente influenciaria sua decisão
na hora da compra. Entretanto, essas preferências por cor e tipo de embalagem não
influenciaram no atributo de sabor.
Como a indústria de carne caminha no sentido de centralizar os processos
de embalagem, que empregam sistemas de empacotamento em atmosfera
modificada e a vácuo, existe a necessidade de conquistar o consumidor, que tem
preferência por carne fresca de cor vermelho brilhante, empacotada em embalagens
19
tradicionais de PVC, feita no próprio ponto de venda da mesma. Todavia, os
resultados desta pesquisa indicaram que a percepção inicial por qualidade de carne
não é uma garantia de satisfação ao paladar deste produto (CARPENTER et al.,
2001). É provável que, uma vez que a decisão de compra da carne é realizada no
mercado, a satisfação alcançada pelo gosto desta carne preparada em casa
dependerá apenas dos atributos de qualidade ligados à maciez, suculência e sabor
do alimento.
1.3. MACIEZ DA CARNE
Luchiari Filho e Moura (1997), afirmaram que a textura é o primeiro
atributo de qualidade avaliado quando se mencionam os aspectos qualitativos
buscados na produção da carne bovina. Segundo Coró et al. (1999), a textura é um
determinante da qualidade e seguramente a mais importante característica sensorial
encontrada no consumo da carne. Apesar destas afirmações, por muitos anos
produziu-se e consumiu-se carne sem se preocupar com as funções biológicas do
tecido muscular no animal vivo e o quanto isto poderia influenciar na qualidade da
carne. Com a compreensão dos eventos bioquímicos que ocorrem no tecido
muscular vivo foi possível perceber que a carne, que é uma associação de músculo
esquelético, tecido conjuntivo e gordura, é o resultado de uma série de reações
físico-químicas que ocorrem no tecido muscular no momento do abate ou em
momentos antes deste, determinando a qualidade final do produto (HEDRICK et al.,
1993).
Existem indícios de que animais azebuados (Bos indicus) apresentam
proporcionalmente fibras miofibrilares maiores, além de conterem pontes cruzadas
mais evidenciadas em relação às carnes oriundas de animais taurinos (Bos taurus),
o que comprometeria a textura do produto cárneo (CORÓ et al., 1999).
Após o abate ocorre a interação da miosina e actina, através de ligações
que cessam com o esgotamento das reservas de ATP (HEDRICK et al., 1993).
Considera-se que existam níveis intermediários de interações miosinaactina e que o amaciamento da carne, após a resolução do rigor mortis, seria
provocado por enzimas proteolíticas do músculo, especificamente a µ-calpaína, que
20
se associa às proteínas miofibrilares e cuja ação proteolítica na transformação do
músculo em carne inicia-se no momento do abate do animal (GOLL et al., 1992;
KOOHMARAIE, 1996).
O amaciamento da carne pode ser atribuído a um processo de duas fases:
mudanças nos componentes do tecido conjuntivo da carne e enfraquecimento das
miofibrilas (NISHIMURA et al.,1998, WARRIS, 2000). A primeira, mais rápida, onde
ocorrem mudanças nos componentes miofibrilares, e uma segunda, mais lenta, onde
ocorre o enfraquecimento estrutural do tecido conjuntivo intramuscular. No entanto,
o músculo não se torna mais flexível durante o amaciamento, de tal forma que o
processo de maturação não está associado à nenhuma dissociação de actiomiosina.
Os filamentos finos e grossos continuam firmemente ligados pelas pontes de
miosina.
A maturação é uma técnica usada para melhorar a textura da carne.
Segundo Luchiari Filho (2000), a maturação consiste em um processo que mantém
a carne fresca à uma temperatura superior ao seu ponto de congelamento (-1ºC),
com o objetivo de torná-la mais macia e com aroma peculiar. Este processo controla
a atuação das enzimas naturais da carne, que agem nas proteínas causando a
proteólise, produzindo o amaciamento da mesma. De acordo com Pardi et al. (2001)
além de proporcionar amaciamento da carne, a maturação influencia em outras
propriedades organolépticas, como o sabor, alterando acentuadamente sua
palatabilidade.
A maturação da carne é um processo bastante complexo, que se inicia
com o rigor mortis e se prolonga durante o período de estocagem refrigerada,
envolvendo um conjunto de reações enzimáticas, principalmente as enzimas
calpaínas (cálcio dependente), responsáveis pelo amaciamento, e calpastatina,
inibidora da calpaína (RUBENSAM et al., 1998). De acordo com os mesmos autores,
a maturação aumenta a maciez da carne devido à ação das calpaínas, que
hidrolizam as proteínas da linha Z e M nas miofibrilas, porém animais zebuínos
apresentam uma elevada atividade e quantidade de calpastatina, que inibe a
calpaína e impede sua ação proteolítica durante a maturação da carne.
Em experimento realizado por Crouse et al. (1989), com porcentagens de
0, 25, 75 e 100% de animais Bos indicus, os autores demonstraram que à medida
que aumentou o grau de sangue zebuíno nos cruzamentos, aumentou também a
21
força de cisalhamento. Os autores concluíram que a variação da maciez da carne
não foi dependente do ambiente, e sim uma conseqüência direta do aumento do
genótipo zebuíno, responsável pela redução da maciez da carne.
Em outro experimento, Hager (2000) avaliou carnes de novilhos angus e
zebuínos, maturadas por até 35 dias à 4ºC, e observou que as carnes dos zebuínos
eram menos macias nos dias 1 e 7 de maturação, enquanto a maciez das carnes
dos animais Angus alcançou o valor máximo após 7 dias de maturação.
García-Esteban et al. (2004), estudando o músculo Biceps femoris de
suínos (presunto curado), armazenados durante oito semanas sob atmosfera
modificada ou a vácuo, concluíram que a embalagem em atmosfera modificada
preservou melhor as amostras para maciez, quando comparada à embalagem a
vácuo.
Além da espécie e raça do animal, outras variáveis influenciam o processo
de maturação da carne, tais como velocidade de glicólise, quantidade e solubilidade
do colágeno, comprimento do sarcômero das miofibrilas, força iônica e degradação
das proteínas miofibrilares (FELÍCIO, 1997).
1.4. pH
No
pós-morte
do
animal,
ocorre
a
quebra
do
glicogênio,
e
conseqüentemente o acúmulo de acido lático nos músculos. Como este não pode
mais
ser
removido
pela
corrente
sanguínea,
o
músculo
fica
acidificado
gradualmente. Em músculos como o Longissimus dorsi de bovinos bem alimentados
e sem estresse, o valor de pH “in vivo” típico de 7,2 cai para 5,5 pós morte. O pH
final varia de acordo com músculo. Como exemplo, em alguns músculos localizados
no pescoço de suínos, o pH pode chegar bem próximo de 6,0 (WARRIS, 2000).
Após o abate, as reservas de glicogênio são transformadas em acido lático, num
processo anaeróbico (ausência de oxigênio), ocasionando uma diminuição do pH
muscular (LUCHIARI FILHO, 2000).
Entre o pH do animal vivo, de aproximadamente 7, e o valor de pH
próximo de 5,8 a 6,0, a queda do valor do pH nos músculos de bovinos é
22
praticamente linear em relação ao tempo. No entanto esta queda depende da
temperatura muscular, sendo mínima na temperatura de aproximadamente 10ºC e
quando a temperatura atinge cerca de 0ºC a taxa aumenta. Por outro lado, quando a
temperatura aumenta para 37ºC a taxa também aumenta, produzindo uma relação
curvilínea entre taxa de queda de valores de pH e temperatura. Existem evidências
de que aumentos da taxa de queda de de valores pH acima e abaixo de 10ºC são
causados pela ativação da enzima actiomiosina ATPase, resultando em contração
muscular. Entretanto, o aumento da taxa em temperaturas acima de 10ºC é causado
pela maior ativação da enzima ATPase independente de cálcio, enquanto o aumento
em temperatura abaixo de 10ºC é causado pela ATPase dependente de cálcio. Os
íons de cálcio que estimulam esta enzima vêem do retículo sarcoplasmático, o qual
perde sua habilidade de seqüestrar cálcio em baixas temperaturas (WARRIS, 2000).
As proteínas dos músculos tendem a se desnaturar com a queda do pH.
Isto leva a uma redução no poder de retenção de água pelo músculo. Além disto, as
proteínas miofibrilares, actina e miosina encontram seu ponto isoelétrico (pH no qual
as moléculas de proteínas não têm carga elétrica) e tendem a perder a água que
normalmente é acumulada nelas. Ambos os fenômenos levam a uma exsudação do
fluido das fibras musculares (WARRIS, 2000).
O fenômeno de rigor mortis, também chamado de rigidez cadavérica,
aparece após o abate do animal, quando os músculos da carcaça tornam-se
enrijecidos. O período para o estabelecimento do rigor mortis é variável em função
da quantidade de reservas de energia (glicogênio) que o animal possuía antes do
abate, ou seja, quanto mais estresse ou exercícios, menos energia acumulada, mais
rápida será a diminuição dos valores de pH e mais rápido o estabelecimento do rigor
mortis (LUCHIARI FILHO, 2000).
De acordo com Warris (2000), o rigor mortis ocorre quando o nível de ATP
cai a níveis bastante baixos. Quando isto ocorre, as moléculas de actina e miosina
dos filamentos finos e grossos combinam-se de forma irreversível, formando a
actiomiosina, e neste momento a extensibilidade do músculo é perdida. A resolução
do rigor é determinada apenas pela disponibilidade de ATP e não pelo valor de pH
do músculo. É possível ter rigor num músculo no qual o pH ainda está alto, se o
animal tiver sofrido estresse pré-abate, fenômeno chamado rigor alcalino.
23
2 OXIDAÇÃO
A oxidação lipídica é o principal processo pelo qual ocorre perda de
qualidade da carne e seus produtos, depois da deterioração microbiana (GRAY et
al., 1996). Além da alteração de odor e gosto a oxidação lipídica está relacionada
também com a oxidação dos pigmentos da carne, provocando perda de cor.
O processo de oxidação se inicia na ligação carbono-hidrogênio adjacente
à dupla ligação da cadeia de carbono e pode ser catalisado por um grande número
de fatores, especialmente ambientais (umidade, temperatura, luz e oxigênio),
presença de metais (cobre, ferro e manganês), de enzimas e pigmentos (ADAMS,
1999). O processo autoxidativo pode ser explicado em três fases: início, propagação
e término segundo modelo proposto por Farmer (1942):
- Iniciação:
R-H → R• + H•
- Propagação:
R• + O2 → R-O-O•
RO-O• + RH → R-O-OH + R•
- Término:
R• + R• → R-R
R-O-O• + R• → R-O-O-R
R-O-O• + R-O-O• → R-O-O-R + O2
em que: RH – Ácido graxo insaturado
R• - Radical livre
ROO• - Radical peróxido
ROOH – Hidroperóxido
Nas fases de início e propagação, a presença de radicais livres, que são
moléculas extremamente reativas, é decisiva (Adams, 1999). Essas formas reativas
são normalmente produzidas durante o metabolismo do oxigênio nos tecidos e são
chamadas de espécies reativas de oxigênio (ROS – Reactive Oxygen Species).
Estes compostos dividem-se em radicais (O2 - e HO•) ou não radicais (H2O2).
Alguns deles são produzidos durante o metabolismo aeróbio das células vivas, como
24
o radical superóxido (O2 -), que é formado pela adição de um elétron extra ao
oxigênio molecular (O2), durante o processo de redução do oxigênio na cadeia
respiratória mitocondrial. Da mesma forma, os macrófagos, quando estimulados,
produzem O2 - e H2O2 durante o processo normal de fagocitose (COMBs, 1998).
Mesmo apresentando pouca reatividade química, os compostos O2 – e
H2O2, quando expostos a determinados íons metálicos (Fe2+ e Cu2+), geram um
radical livre altamente reativo, o radical hidroxila (HO•).
Os metais bivalentes podem também catalisar a reação de decomposição
do H2O2 ou do hidroperóxido (ROOH) já produzido pela oxidação lipídica, formando
os radicais HO• ou RO•, respectivamente.
O radical hidroxila (HO•) é provavelmente o radical livre mais importante
para a iniciação do processo de oxidação nos tecidos animais, uma vez que ele
pode rapidamente remover um átomo de hidrogênio do ácido graxo insaturado
(ADAMS, 1999). Os principais alvos do radical hidroxila (HO•) são os lipídeos,
especialmente os ácidos graxos insaturados da membrana celular, as proteínas e o
DNA (COMBS, 1998).
Os ácidos graxos insaturados da membrana celular são muito suscetíveis
aos radicais livres (HO• ou RO•) devido a sua estrutura química, que permite a
retirada de um átomo de hidrogênio de um dos grupos –CH2- da cadeia carbônica e
a conseqüente formação de um radical livre de carbono (-•CH-), iniciando, assim, o
processo de peroxidação lipídica. Estes radicais de carbono, que são instáveis e
suscetíveis ao oxigênio molecular (O2), se reestruturam rapidamente na forma de
dienos conjugados, dando origem ao radical peroxila (ROO•). Segundo o modelo
proposto por Farmer (1942), este radical tem a capacidade de retirar um átomo de
hidrogênio de outro ácido graxo insaturado intacto, propagando a reação em cadeia
até que todo ácido graxo insaturado da membrana seja completamente oxidado a
hidroperóxido (ROOH).
Os hidroperóxidos são degradados na presença de metais de dupla
valência, como Cu2+ e Fe2+ em estado livre (íons) ou ligados a proteínas
(hemoglobinas), liberando radicais que dão seqüência à cadeia de reações de
oxidação e outros produtos de clivagem como malonaldeídos e alcanos. Acredita-se
que esta degradação oxidativa dos ácidos graxos insaturados da membrana
25
fosfolipídica leva a mudanças físico-químicas que resultam em disfunções da
membrana celular (COMBS, 1998).
Apesar da intensa produção de radicais livres nos tecidos durante os
processos metabólicos naturais, grandes quantidades destes compostos podem ter
origem exógena e ser provenientes, por exemplo, da poluição, do consumo de
alimentos oxidados, da fumaça dos cigarros, da radiação solar, dentre outros.
Logo após a morte do animal, inicia-se o processo de deterioração, que
aumenta de intensidade até que a carne se torne inaceitável ao consumo. Durante o
processo de conversão de músculo em carne ocorre uma série de mudanças
bioquímicas que acompanham o metabolismo pós-abate e pós-morte e promovem
condições para que o processo de oxidação se instale. Estas mudanças favorecem
o desenvolvimento da oxidação da fração fosfolipídica altamente insaturada nas
membranas subcelulares, uma vez que é improvável que os mecanismos de defesa
das células do animal vivo ainda funcionem perfeitamente após o abate (GRAY et
al., 1996; MORRISSEY et al., 1998).
Os hidroperóxidos formados durante o processo de oxidação lipídica são
essencialmente inodoros, contudo, eles se decompõem em uma grande variedade
de compostos secundários voláteis e não-voláteis. Dentre estes, os aldeídos são os
que mais contribuem para perda do aroma natural das carnes devido a sua alta
velocidade de formação durante o processo de oxidação lipídica. De uma maneira
geral, o odor desenvolvido nas carnes armazenadas sob refrigeração pode ser
atribuído mais ao mascaramento do seu aroma natural resultante do aumento do
conteúdo de odores desagradáveis no material armazenado, do que pela
degradação do aroma original (GRAY et al., 1996).
A oxidação lipídica em carnes pode ser acompanhada através do Valor de
TBARS segundo Tarladigs et al. (1960), visto que produtos primários de oxidação
lipídica constituem-se principalmente de hidroperóxidos, os quais são rapidamente
decompostos em várias substâncias reativas ao ácido 2-tiobarbitúrico (TBA),
particularmente carbonilas, sendo o malonaldeído o elemento mais importante. O
produto da reação destas substâncias com o TBA é colorido e absorve fortemente
em 532nm.
26
Racanicci (2004), utilizando essa metodologia, verificou que ao final de 12
dias de armazenamento refrigerado o valor de TBARS de sobrecoxas de animais
alimentados com dietas formuladas com adição de óleo oxidado de vísceras de aves
foi significativamente superior ao da carne dos animais alimentados com dieta
formulada com óleo fresco, ao final de 12 dias de armazenamento. O mesmo
também foi verificado para carne armazenada sob congelamento.
A oxidação também pode ser função da atividade de água do produto,
propriedade de um alimento que pode ser definida como a água disponível para o
crescimento microbiano ou demais reações de natureza química, física ou
enzimática. Para os alimentos, em geral, com valores menores que 0,6 de atividade
de água, a intensidade de deterioração é mais baixa, sendo cada vez menor à
medida que este valor diminui (Figura 1). No entanto, a susceptibilidade de carnes
congeladas à oxidação pode ser função da atividade de água (Aa). Enquanto que a
carne fresca possui uma Aa de 0,99, durante o congelamento, os músculos
mantidos sob temperaturas de –18ºC, ela pode ser reduzida a valores de até 0,6.
Como se pode visualizar através da Figura 1, a atividade de água na faixa de 0,8 a
0,6 favorece o aumento das reações de oxidação lipídica (VAN LAACK, 1994).
Os alimentos perecíveis são os que oferecem maior disponibilidade de
água para o crescimento microbiano. A redução da atividade de água é, portanto,
fator preponderante na preservação de alimentos (Figura 1). Em geral, afirma-se que
ao se reduzir a atividade de água de 0,85 para 0,65, a vida útil aumenta de uma
semana para dois anos, desde que o produto seja devidamente embalado, de modo
a manter a atividade de água constante ao longo da armazenagem (LABUZA, 1982).
A atividade de água pode influenciar as reações químicas de diferentes
maneiras. Pode também alterar a mobilidade dos reagentes e formar pontes de
hidrogênio ou complexos com os reagentes. Dessa forma, um aspecto prático muito
importante relacionado à atividade de água é controlar as reações químicas e
enzimáticas indesejáveis, que reduzem a vida útil dos alimentos. A velocidade das
alterações nas propriedades dos alimentos pode ser minimizada ou acelerada
dependendo do valor da atividade de água (SARANTÓPOULOS, 2001).
A umidade relativa do ambiente é importante e pode influenciar a atividade
de água de um alimento, a menos que a embalagem proporcione barreira adequada.
Muitos materiais de embalagem flexível proporcionam boa barreira à umidade, mas
27
nenhum é completamente impermeável, limitando assim a vida útil de alimentos de
baixa atividade de água (ROBERTSON, 1992).
Figura 1 - Velocidade de transformação nos alimentos em função da atividade de água
Fonte: Robertson (1992)
A cor é um dos principais parâmetros indicadores da qualidade da maioria
dos alimentos e pode ser utilizada para acompanhar a qualidade oxidativa de carnes
frescas. Em carnes, este parâmetro tem importante influência na decisão de compra
pelos consumidores e na sua aceitação. É uma importante propriedade funcional e
está intimamente relacionada às outras, como pH, capacidade de retenção de água,
capacidade emulsificante e a textura. Na maioria dos casos, a cor pode ser
considerada indicadora das condições destas propriedades.
A alteração de cor na carne durante o armazenamento congelado se deve
à oxidação da oximioglobina (GENOT, 2000), de coloração vermelho brilhante, à
28
forma de metamioglobina (mioglobina oxidada), de coloração marrom, conforme
demonstrado a seguir (PAINE & PAINE, 1983).
Sistema Sem O2 enzimático
↓↓
Mioglobina reduzida ← Oximioglobina ← Metamioglobina (vermelho-púrpura) →
(vermelho-brilhante) → (marrom)
↑↑
Presença de O2, Oxidação, exposição exposição ao ar prolongada ao O2,
desidratação
A oxidação da oximioglobina na superfície da carne é um resultado de
processos de degradação fotoquímica e térmica. Em carnes congeladas, a
fotoxidação destes pigmentos pode ser um grande problema para a aceitação do
produto (GENOT, 2000).
Carnes com valores de pH menores que 5,7, logo após o abate, podem
ser classificadas como carnes PSE (pale, soft e exudative), fenômeno o qual se
caracteriza pela desnaturação de proteínas. Esta desnaturação aumenta a
birrefringência da carne, causando o desvio da luz, isto é, menos luz é transmitida
através das fibras e mais luz acaba sendo dispersa. Isto leva à palidez da carne.
A suscetibilidade da carne à oxidação lipídica tem sido estudada por vários
pesquisadores (MIELCHE; BERTELSEN,1994; GRAY et al., 1996; GRAU et al.,
2001) com a finalidade de buscar soluções para amenizar este problema. Com isto,
tem sido aplicadas diferentes tecnologias de processamento e armazenamento para
aumentar o tempo de vida útil destes produtos, como embalamento a vácuo e com
atmosfera modificada, as quais têm-se mostrado efetivas no retardamento da
oxidação (GRAY et al., 1996).
29
3 CONGELAMENTO E EMBALAGENS
O mercado de alimentos congelados apresenta um grande potencial de
crescimento, pois seu consumo no Brasil é ainda baixo se comparado ao dos
Estados Unidos e de países europeus (SARANTÓPOULOS et al., 2001).
O congelamento é, indiscutivelmente, um dos melhores métodos de
conservação de alimentos. Adequadamente conduzido, inibe a deterioração
microbiológica, reduz a velocidade de reações químicas, como a atividade
enzimática e a oxidação de gorduras, ao mesmo tempo em que retém o sabor, o
aroma, a cor e o valor nutritivo dos alimentos e pouco altera a textura dos produtos
após o descongelamento.
O congelamento consiste em reduzir a temperatura do alimento
(geralmente a -18 ºC), com a conseqüente cristalização de uma parte da água e
alguns dos solutos. Durante o processo de congelamento, a água da solução é
transferida para os cristais de gelo, o que resulta na concentração de quase todos os
constituintes não aquosos em uma quantidade muito pequena de água não
congelada (ROBERTSON, 1992).
A velocidade do processo de congelamento é um fator importante para a
qualidade final do produto. No congelamento lento há remoção de água das células
e grandes cristais de gelo são formados, podendo ocorrer danos físicos aos tecidos
e paredes celulares. Desse modo, durante o processo de congelamento, a estrutura
dos tecidos pode ser rompida, provocando exsudação e perda de líquidos
ocasionando reações indesejáveis que resultam no desenvolvimento de aroma e
sabores indesejáveis, redução do valor nutricional e, principalmente, alterações na
textura e aparência dos alimentos após o descongelamento. No congelamento
rápido os cristais de gelo formados são menores e a qualidade final do produto
tende a ser superior (HALÁSZ et al., 1986).
A formação de gelo durante o congelamento tem aspectos benéficos e
prejudiciais. Os benefícios incluem o fortalecimento das estruturas e a remoção da
água livre, com a redução da Aa de 0,99 para 0,60 (VAN LAACK, 1994), em função
unicamente da temperatura, independendo da natureza e composição do alimento.
30
Os efeitos prejudiciais incluem as conseqüências da formação de cristais de gelo,
como rompimento das estruturas celulares por perfurações, a desidratação parcial
do tecido em contato com o cristal de gelo e a concentração dos reagentes
(ROBERTSON, 1992).
O congelamento não destrói completamente a microflora do produto, mas
o número de células viáveis é reduzido durante o processo e armazenagem.
Imediatamente após o congelamento, a eficiência da eliminação de microrganismos
varia de acordo com a espécie, sendo que as células que continuam viáveis logo
após o congelamento vão, gradualmente, tornando-se inviáveis durante o
armazenamento (SARANTÓPOULOS et al., 2001).
O declínio no número de microrganismos viáveis é relativamente rápido a
temperaturas abaixo do ponto de congelamento (principalmente em torno de -2 ºC),
mas é menor a temperaturas inferiores, sendo bastante lento a temperaturas
inferiores a -20ºC (SARANTÓPOULOS et al., 2001).
O congelamento é um meio para prolongar a vida útil de carnes e
derivados, pois à medida que a temperatura é reduzida as reações físicas, químicas
e bioquímicas que acarretam alterações sensoriais nestes produtos passam a
ocorrer em baixa velocidade, apesar de não serem completamente paralisadas
mesmo quando o alimento é armazenado a -30 ºC. Ao mesmo tempo, parte dos
microrganismos deterioradores deixa de se multiplicar, sendo que a maioria das
bactérias e fungos pára de se desenvolver a -8 ºC, e parte é destruída (PAINE &
PAINE, 1983).
De modo geral, os produtos cárneos congelados possuem, como
parâmetro de qualidade, o grau de desnaturação protéica que ocorre durante o
armazenamento. A desnaturação de proteínas ocorre devido às condições do
congelamento e descongelamento e oscilações na temperatura de armazenamento.
Com a desnaturação, as proteínas perdem a capacidade de reter água, o que irá
alterar a textura da carne após o descongelamento e suas propriedades funcionais
(ARDITO, 1994).
Além da desnaturação de proteínas, podem ocorrer nos produtos cárneos
congelados, desidratação da superfície, oxidação de gordura e alterações na cor
(SARANTÓPOULOS et al., 2001).
31
A desidratação superficial ou queima pelo frio (freezer burn) ocorrer
quando o produto perde umidade para o ambiente de estocagem através da
embalagem. Bolsões de ar que se formam entre a embalagem e o produto também
resultam em queima pelo frio, além de dificultar o próprio congelamento atuando
como isolante. Contudo, os principais fatores responsáveis pela queima pelo frio são
as flutuações de temperatura durante a estocagem e as diferentes etapas de
distribuição que podem resultar na formação de cristais de gelo na superfície dos
produtos embalados em materiais impermeáveis ao vapor d’água quando há um
descongelamento parcial ou total do produto durante a flutuações de temperatura. A
queima pelo frio prejudica o aspecto da carne, ressecando sua superfície,
comprometendo sua coloração, sabor e textura, além de acarretar perda de peso
(KAREL et al., 1975).
A deterioração do sabor devido à oxidação das gorduras é um fator
limitante da vida útil de carnes e produtos cárneos congelados. As carnes de suínos
e aves rancificam mais rapidamente que a bovina, uma vez que apresentam maior
porcentagem
de
gorduras,
além
de
serem
mais
insaturadas
(OLIVO
&
SHIMOKOMAKI, 2001).
A cor da carne congelada é influenciada pelo processamento, material de
embalagem, velocidade de congelamento e condições de armazenamento como a
temperatura, tempo e luz. Flutuações de temperatura também podem comprometer
a cor da superfície de aves rapidamente congeladas (SARANTÓPOULOs et al.,
2001).
3.1 EMBALAGENS
A embalagem influencia a qualidade e durabilidade de carnes e aves, pois
altera o ambiente ao redor do produto, criando condições que retardam as reações
de deterioração. A embalagem previne a evaporação da umidade do produto,
evitando perdas de peso e alterações de aparência, textura e aroma. Contudo, a
maior alteração no ambiente que circunda o produto, provocada pela embalagem, é
quanto à composição gasosa. Esta atmosfera irá determinar a cor do produto, o tipo
32
e a extensão da deterioração microbiológica e a velocidade de oxidação dos seus
componentes (SARANTÓPOULOS, 1991).
O uso de embalagens para acondicionamento de carnes, aves e derivados
congelados tem como principais objetivos a proteção contra a desidratação e, por
isso, deve-se utilizar materiais de embalagem com baixa permeabilidade ao vapor
de água. Problemas de queima pelo frio podem ocorrer, mesmo quando embalagens
com excelente barreira ao vapor d’água são utilizadas, se o espaço livre não for
bastante reduzido (SARANTÓPOULOS et al., 2001).
Também é imprescindível uma boa resistência mecânica, flexibilidade e
elasticidade a baixas temperaturas, para se evitar rasgos e perfurações durante
todas as etapas de produção, estocagem e comercialização do produto congelado.
A perfuração ou rasgo da embalagem pode levar à queima pelo frio e permitir a
entrada de oxigênio no interior da embalagem, podendo provocar a oxidação de
gorduras e pigmentos resultando na rancificação e alterações na coloração da
carne. Os problemas de furos e rasgos são comuns nas embalagens devido ao
manuseio inadequado e da própria ação do produto que, após o congelamento,
torna-se rígido e com extremidades pontiagudas, que provocam ruptura do filme
(SARANTÓPOULOS et al. 2001).
Neste
estudo
foram
utilizadas
as
embalagens
mais
comumente
encontradas no mercado, que são a bandeja de poliestireno recoberta com filme de
PVC.
3.1.1 Poliestireno – PS
O poliestireno é obtido a partir da polimerização do monômero de estireno.
É um líquido e o método mais simples de polimerizá-lo é por aquecimento
(SARANTÓPOULOS et al., 2002).
As embalagens de poliestireno possuem uma permeabilidade moderada a
gases como 02 e a luz e alta permeabilidade aos vapores de água. São muito
utilizadas com bandejas para produtos cárneos e fatiados, especialmente em
supermercados. Destaca-se a fragilidade da embalagem. O poliestireno é um
33
material rígido e com baixa resistência ao impacto e à flexão, uma vez que sua
cadeia principal é relativamente rígida pelo efeito da presença dos anéis benzênicos,
características que limitam seu uso (SARANTÓPOULOS et al., 2002).
3.1.2 Policloreto de vinila – PVC
O policloreto de vinila é obtido a partir da polimerização do cloreto de
vinila. Este monômero é sintetizado a partir do dicloroetileno, que por sua vez é
obtido a partir da reação entre o cloro e o etileno. O etileno é derivado da indústria
petroquímica e o cloro é extraído do cloreto de sódio, isto é, é um polímero derivado
de 43% do petróleo e 57% da fonte inorgânica (SARANTÓPOULOS et al., 2002).
O PVC é a segunda resina plástica mais vendida em todo o mundo,
perdendo apenas para o polietileno. Suas aplicações são tão amplas quanto sua
versatilidade em propriedades, no entanto possui uma alta permeabilidade à luz,
moderada permeabilidade ao oxigênio e a vapores de água. No segmento de
embalagem, o PVC é usado em filmes plastificados esticáveis, muito empregados
como envoltórios de produtos in natura, como carnes, frango e frutas, para a venda
em supermercados e para uso caseiro (SARANTÓPOULOS et al., 2002).
34
CONCLUSÃO
Conservação é o processamento de alimentos para se poderem
armazenar durante mais tempo. A espécie humana depende de produtos de origem
vegetal e animal para a sua provisão alimentar. Como a maioria destes produtos
apenas se encontram facilmente disponíveis durante certas estações do ano e como
os alimentos frescos se estragam rapidamente, desenvolveram-se métodos para a
conservação de alimentos.
Buscando atender às necessidades de redução das perdas alimentares e
a diminuição dos riscos à saúde humana pela contaminação microbiana, o setor
alimentício passou a investir em novos processos tecnológicos para a conservação
de seus produtos. As radiações ionizantes, em pequenas doses, são capazes de
destruir
contaminantes
microbianos,
incluindo
os
microorganismos
de
decomposição, aumentando a vida útil dos alimentos, diminuindo os riscos à saúde,
sem alterar drasticamente suas características organolépticas ou causar qualquer
prejuízo a saúde dos consumidores.
Todos os métodos de conservação de carne visam à obtenção de
alimentos saudáveis.
Do exposto conclui-se que os processos de conservação de alimentos
permitem: aumentar o período de tempo durante o qual os alimentos podem ser
consumidos com segurança; em certos casos, melhorar as propriedades
organolépticas dos alimentos, isto é, propriedades agradáveis aos órgãos dos
sentidos; ultrapassar a sazonalidade do consumo de certos alimentos, tornando a
dieta mais variada e equilibrada; aumentar a higiene alimentar; facilitar a tarefa de
preparação dos alimentos.
35
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